水輪發(fā)電機(jī)組大部件剛強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、該文從中國(guó)水電事業(yè)發(fā)展需要出發(fā),為避免水電機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)及防止轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生裂紋,對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組大部件剛強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性的影響因素進(jìn)行了研究.從有限元的分割原理及數(shù)值插值理論出發(fā),建立了有限元離散節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型并編制了相應(yīng)的軟件,主要包括:●對(duì)三次樣條插值函數(shù)進(jìn)行改進(jìn),提出了有限元離散節(jié)點(diǎn)的計(jì)算格式及軟件.在該計(jì)算格式中,實(shí)現(xiàn)了幾何形狀復(fù)雜的多維問(wèn)題向一維問(wèn)題的轉(zhuǎn)換,從而提高了有限元離散節(jié)點(diǎn)的計(jì)算精度.●提出了縮短有限元?jiǎng)倧?qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性分析周

2、期的技術(shù).首先確立了從數(shù)學(xué)模型到力學(xué)模型的快速轉(zhuǎn)換格式,從而縮短了分析研究周期,使得由原來(lái)需半年工作日才能完成的工作,縮短到了1個(gè)工作日內(nèi)完成.●針對(duì)以往大部件有限元分析建模周期長(zhǎng)等問(wèn)題,建立了水輪發(fā)電機(jī)組大部件剛強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性分析建模程序庫(kù).采用上述軟件及程序?qū)τ绊懰啺l(fā)電機(jī)組大部件剛強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性的因素進(jìn)行了研究,包括:●從上、下機(jī)架剛度出發(fā),提出了上、下機(jī)架筋板厚度對(duì)其剛度影響最為敏感的觀點(diǎn).定量地分析了筋板厚度的臨界值,為筋板的

3、優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù).同時(shí)指出,上、下機(jī)架的固有頻率與筋板的厚度成正比.●重新建立了定子機(jī)座動(dòng)態(tài)特性分析模型,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)定子機(jī)座動(dòng)態(tài)特性分析模型的不足.同時(shí)確定了對(duì)定子機(jī)座動(dòng)態(tài)特性影響的主要因素.●更正了傳統(tǒng)降低葉片應(yīng)力水平的觀點(diǎn),并給予了完善.同時(shí)增加了在葉片與下環(huán)連接處施加補(bǔ)強(qiáng)三角塊應(yīng)力水平的研究.補(bǔ)充了施加補(bǔ)強(qiáng)三角塊對(duì)X型葉片轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)特性影響因素的研究,填補(bǔ)了施加補(bǔ)強(qiáng)三角塊在X型葉片轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)特性缺少研究的空白.●根據(jù)混流式轉(zhuǎn)輪動(dòng)